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可折叠手机用塑料不耐用?超薄玻璃或是更好选择

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(原标题:Why it's so hard to make a foldable smartphone)

图示:三星折叠手机Galaxy Fold

网易科技讯 6月28日消息,据国外媒体报道,今年不少手机制造商都发布了可折叠智能手机,但都推迟了发货日期。事实证明,将折叠屏幕从概念转换成现实设备是一项巨大的工程挑战,特别是可折叠屏幕会带来“一系列极具挑战性的材料科学问题”。

智能手机制造商需要新的元素来撼动市场,许多人认为,可折叠手机可能是下一个重要产品。

渐进式的改进并没有像过去那样让消费者对新款智能手机产生更多期待和兴奋。人们持有手机的时间不断延长,导致苹果和三星等公司的手机销售增长陷入停滞。

因此,现在不少智能手机制造商正在开发可折叠智能手机,这种设备比之前的翻盖手机更先进,展开后又可以作为平板电脑使用。

但事实证明,将折叠屏幕从概念转换成现实设备是一项巨大的工程挑战。

众所周知,三星售价近2000美元的可折叠手机Galaxy Fold出现了一个引人注目的问题缺陷。几位记者提前试用了这款手机,发现其铰链存在缺陷,而屏幕在无意撕除保护膜后破裂。作为回应,三星推迟了原定于4月份的上市计划,迄今为止尚未宣布新的发货日期。

华为今年2月也推出一款售价2600美元的可折叠智能手机Mate X,目前还没有上市。

与此同时,苹果已经为一款可折叠设备申请了多项专利,但尚未宣布推出该设备的计划。

市场研究公司Creative Strategies分析师本·巴加林(Ben Bajarin)表示,可折叠屏幕会带来“一系列极具挑战性的材料科学问题”。

其中包括如何制造可反复折叠且像素显示不会退化的OLED屏幕,以及如何开发不会导致屏幕有凸痕的铰链。还有一个挑战是如何处理电池问题,它是否应该随着屏幕一同可折叠。

不过,最大的挑战还是屏幕本身。

三星和华为都使用塑料聚合物制成的保护屏。塑料聚合物具有足够的柔韧性,可以弯曲,但它们不像玻璃那样耐用,而且容易出现划痕。美国纽约州阿尔弗雷德大学(Alfred University)玻璃科学教授威廉·拉斯马雷(William LaCourse)表示,塑料也会起泡,而且由于它们会在不破裂的情况下发生形变,因此可折叠屏幕也会相应起皱。

塑料聚合物可能使可折叠手机更快成为现实,但长期的解决方案仍是更耐用的玻璃。在温度超过600摄氏度时玻璃才会发生永久变形。

拉斯马雷表示:“超薄玻璃制成的组件比人类头发的厚度还要薄,而且强度非常高,可以使玻璃弯曲、扭曲等而不断裂。”“它不能像一美元钞票那样平折,但你可以把它绕在一根金属棒上折叠,你可以一遍又一遍地折叠,展开后它仍然会变平且没有折痕。”

通常情况下,智能手机屏幕由坚韧的玻璃制成。据拉斯马雷介绍,问题在于目前玻璃材料还没有达到可以折叠的程度。

他预测,基于自己在玻璃制造方面所看到的进步,一种带有可折叠玻璃屏幕的设备将在未来一两年内问世。

理想的可折叠屏幕需要足够厚,使得屏幕强度够高;但同时也要足够薄,从而能够反复折叠且不需要很大的力量。

拉斯马雷说:“玻璃越厚,折叠区域受到的力就越大,当然折叠时必须施加的力也越大。”

康宁是世界上最大的玻璃制造商之一,它生产的大猩猩玻璃被包括苹果在内的多家智能手机制造商所采用。据报道,2017年苹果曾投资2亿美元支持康宁玻璃生产方法的创新。

康宁公司的一位发言人证实,该公司正在研发一种超薄耐用的玻璃,可以作为可折叠设备显示屏幕的一部分。该公司表示,它已经对各种厚度的玻璃成功进行了测试。

康宁公司的一位发言人在接受采访时表示:“与其他材料相比,这种玻璃材质在保持其平整度的同时可以弯曲数十万次,而其他材料在弯曲约10万次之后就会开始出现明显变形。”“此外,康宁研发的玻璃可以在较长时间内保持弯曲状态,而其他材料在较长时间折叠后容易产生折痕。”

据拉斯马雷介绍,康宁公司负责多项创新,包括超高强度厚玻璃、超薄玻璃以及柔韧度足以弯曲成卷销售的玻璃。例如大猩猩玻璃就很薄,但它的强度更高。

拉斯马雷表示,“这项技术正被推向新的水平……但仍有一些限制。”

他指出,玻璃是一种易碎固体,这意味着表面划痕等微小缺陷在压力下会成倍增加。玻璃越厚,弯曲或折叠时产生的应力就越大,所以产生的瑕疵就会越多。相比之下,用于智能手机屏幕的玻璃更薄也更容易弯曲,这意味着会产生更少的压力和瑕疵。

但拉斯马雷表示,超薄玻璃也无法像一美元纸币那样折叠成平面。即便如此,超薄玻璃仍然比塑料聚合物有优势。如果超薄玻璃被安装在诸如金属杆一样的中心轴上,其可以反复折叠且不会出现折痕。

拉斯马雷说,甚至大猩猩玻璃也有局限性,因为其表面可能有微小的裂缝。然而,它仍然是屏幕的理想选择。

第一代折叠智能手机或许即将问世,但要想达到完美,还有很长的路要走。(辰辰)

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